Het belangrijkste verschil tussen 2D- en 3D-celkweek is dat de 2D-celkweek een kunstmatig plat oppervlak gebruikt, meestal een petrischaal of een celkweekplaat, terwijl de 3D-celkweek een substraat gebruikt dat de extracellulaire matrix van dat specifieke celtype nabootst.

Celkweek is het proces dat cellen onder gecontroleerde omstandigheden laat groeien, meestal buiten hun natuurlijke omgeving. 2D- en 3D-celcultuur zijn van twee soorten. Zowel 2D- als 3D-celcultuursystemen zijn zeer nuttig bij in-vitro testen van therapeutica, geneesmiddelen en andere biochemisch actieve verbindingen en kunnen worden beschouwd als een alternatief voor dierproeven. Deze twee kweeksystemen verschillen van elkaar door het celhechtingsoppervlak.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is 2D-celcultuur
3. Wat is 3D-celcultuur
4. Overeenkomsten tussen 2D- en 3D-celcultuur
5. Zij aan zij vergelijking - 2D versus 3D celculturen in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is 2D-celcultuur?

2D-celkweek is een van de meest beoefende vormen van celkweek omdat het minder bewerkelijk van aard is. Tijdens het kweken van 2D-cellen vestigt een eenlagige celkweek zich op een celkweekfles of een petrischaal. Bovendien handhaaft de 2D-celkweek geen suspensiekweken. Omdat de groei alleen op een vlak monolaagoppervlak plaatsvindt, is er een limiet op celmorfologie in 2D-celkweek. De cellen ontvangen dus een homogene hoeveelheid voedingsstoffen en daarom verschijnen de cellen meestal als platte cellen.

Evenzo is het gemakkelijk om de cellen te verwijderen, omdat de cellen alleen in een monolaag bestaan. Daarom zullen de cellen zich niet gedragen zoals de cellen in hun normale omgevingsconditie zouden zijn geweest. Vanwege dit feit kunnen we de processen zoals celproliferatie, apoptose en differentiatie in 2D-celcultuursystemen niet goed analyseren. We kunnen daarentegen de experimenten analyseren met betrekking tot de bioactiviteit van een verbinding en biochemische reacties via 2D-celculturen.

Wat is 3D-celcultuur?

Het cultiveren van 3D-cellen maakt gebruik van een driedimensionale kunstmatige matrix die is aangepast om de oorspronkelijke omgeving van de cellen na te bootsen. Zo groeien de cellen zoals in hun natuurlijke omgeving, en de cellen vertonen een goed potentieel om te groeien, prolifereren en differentiëren zonder enige beperkingen. We kunnen deze methode dus gebruiken om het gedrag van de cel en de reacties van de cellen in zijn eigen omgevingscondities te bestuderen.

Omdat de cellen niet in monolagen worden gekweekt, ontvangen ze geen homogene hoeveelheid voedingsstoffen. De cellen gekweekt in 3D-celcultuursystemen hebben een bolvorm.

Wat zijn de overeenkomsten tussen 2D- en 3D-celcultuur?

  • Beide betreffen speciale celcultuurmedia. De groeiende cellen kunnen worden waargenomen onder fluorescentiemicroscopie of elektronenmicroscopie Beide worden gebruikt in drugtestprotocollen om de activiteit te beoordelen.

Wat is het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur?

Celkweek kan 2D of 3D zijn. 2D-celkweek gebruikt een kunstmatig plat oppervlak om cellen te laten groeien, terwijl 3D-celkweek een kunstmatige matrix gebruikt die de oorspronkelijke omgevingen van de cellen nabootst. Vandaar dat cellen in 3D-celcultuur groeien, zich vermenigvuldigen en differentiëren met normaal gedrag en functies.

De onderstaande infographic geeft een meer beschrijvende analyse van het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur.

Verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur in tabelvorm

Samenvatting - 2D versus 3D-celcultuur

2D- en 3D-celcultuursystemen zijn van groot belang bij het testen van geneesmiddelen en het ontdekken van geneesmiddelen. 2D-celkweek maakt gebruik van een kunstmatig hechtingsoppervlak zoals een celkweekfles, terwijl 3D-celkweken gebruikmaken van een kunstmatige extracellulaire matrix. Om het gedrag van cellen, processen en andere biochemische veranderingen te bestuderen, is 3D-celkweek geschikter, hoewel 2D-celculturen minder bewerkelijk en goedkoper zijn. Daarom is dit het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur.

Referentie:

1. Duval, Kayla, et al. "Modellering van fysiologische gebeurtenissen in 2D versus 3D-celcultuur." Vooruitgang in kindergeneeskunde, Amerikaanse National Library of Medicine, juli 2017. Hier beschikbaar
2. Edmondson, Rasheena, et al. "Driedimensionale celcultuursystemen en hun toepassingen in geneesmiddelenontdekking en celgebaseerde biosensoren." Vooruitgang in kindergeneeskunde., U.S. National Library of Medicine, 1 mei 2014. Beschikbaar hier

Afbeelding met dank aan:

1. "3D-celcultuur door magnetische levitatie Inleiding" door Dmtimm op Engelse Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia